Bei einem Projekt hat IBU-tec die Entwicklung und Produktion von phasenreinem Kathodenaktivmaterial aus Natrium-Manganschichtoxid bereits erfolgreich abgeschlossen. In diesem Zuge ist die kommerzielle Produktion von Natrium-Manganoxid (NMO) für stationäre Energiespeicher erfolgt. Im nächsten Schritt des Forschungsprojekts überprüft IBU-tec nun die Zyklenstabilität der Kathode in Vollzellen und optimiert diese weiter. Ein Scale-up für die Produktion des Kathodenaktivmateriales im 100-kg-Maßstab ist erfolgt, weitere Skalierungen sind geplant. Mögliche Einsatzgebiete können neben stationären Energiespeichern auch Elektrofahrzeuge sein.

Natrium-Ionen-Batterien verfügen aufgrund überlegener Produkteigenschaften über ein hohes Wachstumspotenzial. So weisen sie eine höhere Sicherheit, eine leichte Verfügbarkeit der Rohstoffe und eine höhere Kosteneffizienz als herkömmliche Batterien am Markt auf. Der Preis einer Natrium-Ionen-Batterie wird im industriellen Maßstab deutlich niedriger erwartet, da beispielsweise Aluminium als Leiterfolie günstiger als Kupfer und Natrium als Rohstoff günstiger als Lithium ist. Natrium-Ionen-Akkus sind zudem umwelt- und sozialverträglicher als Batterien auf Lithium-Basis – so wird Natrium aus natürlichen Salzvorkommen, wie Meerwasser oder salzhaltigen Quellwasser abgebaut. Laut dem Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung ISI soll der jährliche Bedarf von Natrium-Ionen-Batterien im Jahr 2040 bereits auf 6.000 GWh ansteigen. Während die chinesischen Konzerne CATL und HiNa Battery bislang die einzigen Anbieter von Natrium-Batterien waren, ist nun auch mit dem schwedischen Batteriehersteller Northvolt ein weiterer europäischer Anbieter in den Markt eingetreten. Das Unternehmen konnte die Energiedichte der Natrium-Ionen-Batteriezellen auf 160 Wattstunden pro Kilogramm steigern und wird demnächst die ersten Zellen zu Testzwecken an Autohersteller ausliefern. Der chinesische Automobilhersteller BYD hat bereits ein erstes Stadt-Elektroauto auf Natrium-Ionen-Basis entwickelt.

Aktuell hat IBU-tec zudem ein weiteres Projekt im Bereich Natrium-Ionen-Batterien begonnen. Gemeinsam mit Industriepartnern soll dabei ein Kathodenaktivmaterial auf Basis von Natrium-Eisen-Phosphat (NEP), im Allgemeinen auf Basis polyanionischer Verbindungen entwickelt werden. Dazu setzt IBU-tec sein bestehendes State of the Art-Anlagenspektrum, wie Sprühtrockner und Drehrohröfen ein. Ziel des Projekts ist es, ein Aktivmaterial im 20-50 kg-Maßstab herzustellen, das später zu Elektroden verarbeitet und in Batteriemodulen verbaut werden soll. Die neuartigen Natrium-Ionen-Batteriesysteme (NIB-Systeme) sollen langfristig die am Markt etablierten Blei-Säure-Batterien ersetzen und z.B. in elektrischen Flurförderfahrzeugen eingesetzt werden. Bei erfolgreichem Projektabschluss wird die Kommerzialisierung eines NIB-Systems angepeilt, das auch in anderen Anwendungen zum Einsatz kommen soll. Weitere Einsatzmöglichkeiten sind z.B. Energiespeicher in Sonnen- oder Windkraftanlagen oder Elektrofahrzeuge. Das Projekt wird gemeinsam mit der Jungheinrich AG, dem Zellhersteller UniverCell Holding und weiteren Industriepartnern umgesetzt und soll bis Ende 2026 abgeschlossen sein. Es wird von Bundesministerium für Bildung und Forschung mit rd. 2 Mio. EUR gefördert.

Jörg Leinenbach, CEO von IBU-tec: „Wir sind sehr stolz darauf, gemeinsam mit starken Partnern an innovativen Batterien der nächsten Generation zu arbeiten. Natrium-Batterien sind eine Zukunftstechnologie und können in vielfältigen Anwendungen eingesetzt werden – zudem sind sie günstiger und besser für die Umwelt als andere Batterien. Wir sehen bei Natrium-Ionen-Batterien deshalb gute, zusätzliche Wachstumsmöglichkeiten für IBU-tec.“

Ulrich Weitz, Geschäftsführer von IBUvolt battery materials: „Mit der Weiterentwicklung von innovativen Batteriematerialien sichern wir die Zukunftsfähigkeit von IBU-tec. Es ist unsere Aufgabe, nicht nur an die Stoffkombinationen von heute und morgen zu denken, sondern uns jetzt bereits bei den nächsten und übernächsten Batteriegenerationen zu positionieren. Natrium-Ionen-Batterien sind dafür ein gutes Beispiel. Wir gehören aktuell zu den Pionieren in Europa in diesem Bereich. Unser Ziel ist es, unsere Pipeline über unser gegenwärtiges Batteriekerngeschäft, LFP, hinaus immer weiter auszubauen. “